課題11-01

 

問題1

1円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
100円 0.449V
10円 0.513V
5円 0.481V

参考

100円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
10円 0.0118V
5円  0.0245V

10円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
5円 0.0061V

問2

コイン電離の電位プロット

電位

 

課題11-01-01

問題1

自作したコイン電池

自作電池

問2

自作したコイン電池の測定

自作電池の測定

課題11-02

室温

室温

室温は20.3℃であった。

課題11-03

 

問題1

ビーカー(電解セル) 2、セロハンチューブ、セロハンテープ、
硫酸銅、亜鉛線 1、銅線 1、クリップ、導線、電流計 1、電位差計、電圧計 1、
スイッチ、 銀線、3M HNO3 、0.1M HCl、白金、KCl、AgCl

問2

1.ダニエル電池を組み立てと塩橋の作成

2.銀塩化銀電極の作成

3.エレクトロメーターの較正

4. 1.2.で組み立てた電池の測定
・起電力の測定
・分解電圧の測定

問3

1.セロハンチューブとセロハンテープによる塩橋の作成
・セロハンチューブを片方のみが開くように、下部をセロハンテープで固定する。
・セロハンチューブの方側面を垂直方向に全体を少し折り、セロハンテープで固定する。

2.ダニエル電池の組み立て
・銅電極をクリップで、ビーカーに固定する。
・亜鉛電極を、塩橋の中に入れ、そのままビーカーに固定する。
・塩橋に入らないよう、ビーカー内に硫酸銅水溶液を入れる。
・塩橋に硫酸亜鉛水溶液を入れる
・完成

問4

・銀線を紙やすりで削り、清浄な金属表面を露出させ、その金属表面を3M HNO3 で処理し、水洗いする。

・ノギスを使って先ほど処理をした銀線の面積を求め、求めた面積から、
電流密度 J=0.8mA/cm^2となる電流 I〔A〕の値を求める。

・先ほどの銀線を、以下の式のAgに用いる。
Ag | 0.1 mol·dm^(-3)HCl | Pt
求めた電流を抵抗尺の長さを操作して、通電する。

その際に、電解セルには10mLを使用し、転倒防止のため電解液を注ぐ前に底に両面テープを貼っておき、
電解液を注ぎ終わったビーカーは実験台にしっかり固定させる。電極はダブルクリップで固定する。

・15分ほど電解して表面に塩化銀を析出させる

・1本完成

・これまでと同じ手順でもう1本作製する。

問5

電池式

(-)Zn|ZnSO4aq||CuSO4aq|Cu(+)

問6

起電力 1.0964 V
     Cu +0.337 V
    Zn -0.7672 V

課題11-03-01

測定方法

・テスターなどの測定器の動作を確認する。

・電解セルの溶液がこぼれないように、両面テープで固定しておく。

・テスター単体でで、ダニエル電池の各電極にテスト棒を接触させ、単極電位を測定する。
その際に電圧の正負に注意する。

・同様にして銀塩化銀電極の測定をする。

課題11-11

問1

電流計 1、電圧計 1、電解セル(ビーカー)、白金線 2、充電池 1、 抵抗尺 1、スイッチ 1、硫酸、水酸化ナトリウム、塩酸、銅線、亜鉛線、黒鉛棒、鉄線

問2

セルを以下の式のように組み立てる。電解セルには10mLビーカーを用い、転倒防止のため両面テープで固定する。
   Pt | H2SO4 | Pt  
   

   抵抗尺の両端に電圧をつないで、抵抗尺を電圧減衰器、アッテネータとして用いる。
   

    抵抗尺を電極と、クリップと導線を用いてつなぐ、その間に電圧計、電圧計と片側の電極の間に電流計をつなげる。
    

   その後、抵抗尺で電圧を調整し、分解電圧を測定する。
   

    また、電解液を硫酸から塩酸へ変えて測定する。
   

   アノードに白金、カソードに銅・亜鉛・黒鉛をそれぞれ用い、0.1 mol・dm^(-3) H2SO4の電池を組み、
   抵抗尺を使って電圧を変えて電流電圧曲線を測定し、分解電圧を求める。
    そして、理論分解電圧と実測値の差から過電圧を求める。
   

    同様にカソードに白金、アノードに鉄・ニッケル・黒鉛をそれぞれ用いた場合について、
    0.1 mol・dm^(-3) NaOHの分解電圧を測定し、過電圧を求める。

課題11-21

 実験開始前にコイン電池に使用する効果が3種類しか無かったため、
はじめは、かなり焦ったが、なんとか用意することができたので、
結果的に冷静な行動をすることができた。